早期的溫度控制器，由于體積大、操作復(fù)雜、抗干擾能力差，給工程現(xiàn)場的使用帶來了很大不便。隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，溫度控制器正向單片集成化、智能化的方向迅速發(fā)展，國內(nèi)外各廠家也設(shè)計了許多應(yīng)用在各個領(lǐng)域的溫控器，其中，TCN75就是美國Telcom公司生產(chǎn)的帶I2C總線串行接口的智能溫度控制器。

　　目前，干式變壓器溫控器總存在一些問題，如測溫誤差大、抗干擾能力差等，這是在工程界非常棘手的問題。

　　根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行要求，在現(xiàn)有溫控器的基礎(chǔ)上設(shè)計了由AT90S8535單片機(jī)構(gòu)成的干式變壓器智能控制器，所有器件均滿足工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)，并適合高溫環(huán)境。采用硬件看門狗技術(shù)，通過新型軟、硬件抗干擾技術(shù)，確保溫控器在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境及電源波動情況下能夠長時間穩(wěn)定地正常運(yùn)行。操作簡單，用戶可通過面板按鍵輕松設(shè)定控制風(fēng)機(jī)起停、報警及跳閘閥值，所有設(shè)定參數(shù)掉電后均不會失。可監(jiān)測4路溫度，其中3路用于監(jiān)測變壓器繞阻，另1路可以用于監(jiān)測環(huán)境溫度或接點(diǎn)溫度等。配有標(biāo)準(zhǔn)RS485總線接口和通信協(xié)議，可與現(xiàn)場總線系統(tǒng)并網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，具有測溫誤差小、分辨力高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。分組成，其系統(tǒng)框圖如所示。它通過預(yù)埋在變壓器三相繞阻中的三只鉑電阻傳感器獲取繞阻溫度值，經(jīng)信號調(diào)理電路處理后直接送入控制器的A/D轉(zhuǎn)換輸入端。微控制器根據(jù)信號數(shù)據(jù)及設(shè)定的各種控制參數(shù)，按照嵌入的軟件控制規(guī)律執(zhí)行計算與處理，自動顯示變壓器繞組的溫度值、輸出相應(yīng)的控制信號、控制風(fēng)機(jī)的起停，并根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)輸出正常、報警、跳閘信號，同時將各種數(shù)據(jù)通過RS485總線傳到上位機(jī)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控。

　　2.1模擬轉(zhuǎn)換電路模擬轉(zhuǎn)換控制電路用于將溫度模擬量轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能夠識別的電信號，轉(zhuǎn)換原理如所示。

　　模擬轉(zhuǎn)換電路當(dāng)溫度變化時，PT100的阻值會隨著溫度的變化線性變化，其分壓值與某一固定電路分壓值進(jìn)行比較，其結(jié)果送入運(yùn)算放大器，轉(zhuǎn)換成A/D轉(zhuǎn)換范圍內(nèi)的模擬量。

　　/5V的電壓，因此在設(shè)計此電路時，各元件的參數(shù)都是按照此要求設(shè)計的。同時，還要考慮其線性化，為了使軟件設(shè)計中的計算按線性處理，在硬件設(shè)計時，一定要使溫度與轉(zhuǎn)換到單片機(jī)的數(shù)字量成線性變化。

　　從上可以看出，得出的A/D轉(zhuǎn)換電壓與"w不成正比，不符合線性要求。如果滿足"！"w，轉(zhuǎn)換電壓才與"w近似成正比。所以，轉(zhuǎn)換電壓與溫度近似成正比關(guān)系時，可通過線性計算來求出任意一點(diǎn)的溫度。不過用線性化來計算此種近似線性的圖形，也會帶來微小的誤差，但這些誤差可以在軟件設(shè)計中解決。

　　2.2輸出電路輸出電路是單片機(jī)對模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)值進(jìn)行計算、控制結(jié)果的體現(xiàn)，如所示。

　　單片機(jī)輸出的控制量會輸入到K端口，若此信號低電平，則光電耦合器件導(dǎo)通，使CMOS三級管導(dǎo)通，從而繼電器通電，常開觸點(diǎn)閉合，致使輸出220V電壓；否則，輸出0V電壓。

　　在實(shí)際電路中，用4個上述的類似電路分別對電機(jī)、故障報警、超溫報警和超溫跳閘進(jìn)行監(jiān)視。

　　例如：當(dāng)溫度超過風(fēng)機(jī)溫度上限時，單片機(jī)就會過軟件將K端置為低電平，進(jìn)而使CMOS導(dǎo)通，對繼電器加上12V電壓，從而使風(fēng)機(jī)加電，開起風(fēng)機(jī)；若溫度再高，達(dá)到超溫報警溫度上限，就會發(fā)出超溫報警聲；若溫度高到超溫跳閘溫度上限，就會發(fā)生超溫跳閘。因此達(dá)到對被控對象進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控的目的。

　　上述的硬件設(shè)計使溫控儀的性能達(dá)到比較優(yōu)。通過現(xiàn)場。

　　交流測濾波電路在故障輸出電路中使用了光電耦合器件，具有較高的電氣隔離和抗干擾能力。

　　在模擬轉(zhuǎn)換電路中的溫度傳感器兩端，以過電壓。

　　干擾源產(chǎn)生的干擾是通過耦合通道對單片機(jī)測控系統(tǒng)發(fā)生電磁干擾作用的。針對干擾源與被干擾對象之間的傳遞方式和耦合機(jī)理，在干式變壓器運(yùn)行現(xiàn)場進(jìn)行了電磁干擾試驗(yàn)，對其試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了概率統(tǒng)計分析，并通過精心選擇元器件、采用軟硬件抗干擾技術(shù)使電磁干擾降至比較小。

　　除此之外，在電路中，還應(yīng)用了許多！匚阻容濾波和一些差動放大電路，同時，還在軟件設(shè)計中應(yīng)用了抗干擾技術(shù)。

　　5結(jié)束語該溫控器產(chǎn)品體積小、功耗低、結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、功能完善、操作簡單、性能可靠、使用安全、抗干擾能力強(qiáng)、能夠在惡劣的電磁干擾或高溫環(huán)境下長期穩(wěn)定工作，是干式變壓器較好的監(jiān)控裝置。